Как правильно подключить сварочный инвертор плюс минус

Прямая и обратная полярность

Сварку металлов постоянным током можно проводить двумя режимами: с прямой полярностью и обратной. Прямая полярность при сварке – это когда к электроду подключается минус, к металлической заготовке плюс. При сварке током обратной полярности все наоборот, то есть, к стержню подключается плюс, к изделию минус.

Зачем все это нужно

При сварке постоянным током на кончике электрода образуется термическое пятно, которое обладает высокой температурой. В зависимости от того, какой полюс подключен к электроду, будет зависеть и температура на его кончике, а соответственно будет зависеть режим сварочного процесса. К примеру, если подключен к расходнику плюс, то на его конце образуется анодное пятно, температура которого равна 3900С. Если минус, то получается катодное пятно с температурой 3200С. Разница существенная.

  • При сварке током прямой полярности основная температурная нагрузка ложится на металлическую заготовку. То есть, она разогревается сильнее, что позволяет углубить корень сварочного шва.
  • При сварке током обратной полярности концентрация температуры происходит на кончике электрода. То есть, основной металл при этом нагревается меньше. Поэтому этот режим в основном используют при соединении заготовок с небольшой толщиной.

Необходимо добавить, что режим обратной полярности применяют также при стыковке высокоуглеродистых и легированных сталей, нержавейки. То есть, тех видов металлов, которые чувствительны к перегреву.

Внимание! Так как на анодном и катодном пятне температура разная, то от правильного подключения сварочного аппарата будет зависеть расход самого электрода. То есть, обратная полярность при сварке инвертором – это перерасход электродов.

В процессе сварки постоянным током необходимо добиться того, чтобы металл заготовок прогрелся хорошо, практически до состояния расплавленного. То есть, должна образоваться сварочная ванна. Именно прямая и обратная полярность режима сваривания влияет на качественное состояние ванны.

  • Если сила тока будут большой, а значит, и температура нагрева также будет высокой, то металл разогреется до такого состояния, что электрическая дуга будут просто его отталкивать. Ни о каком соединении здесь уже говорить не придется.
  • Если ток будут, наоборот, слишком мал, то металл не разогреется до необходимого состояния. И это тоже минус.

При прямой полярности внутри ванны будет создана среда, которой легко руководить электродом. Она растекается, поэтому одно движение стержня создает направленность сварного шва. При этом легко контролируется глубина сваривания.

Кстати, скорость движения электрода напрямую влияет на качество конечного результата. Чем скорость выше, тем меньше тепла поступает в зону сварки, тем меньше прогревается основной металл заготовок. Уменьшая скорость, увеличивается температура внутри сварочной ванны. То есть, металл хорошо прогревается. Поэтому опытные сварщики выставляют на инверторе ток больше необходимого. А вот качество сварного шва контролируют именно скоростью перемещения электрода.

Что касается самих электродов, то выбор полярности обусловлен материалом, из которого он изготовлен, или видом обмазки. К примеру, использование обратной полярности при сварке постоянным током, в которой применяется угольный электрод, приводит к быстрому расходу сварных стержней. Потому что при высоких температурах угольный электрод начинает разрушаться. Поэтому этот вид используется только при режиме прямой полярности. Чистый металлический стержень без покрытия, наоборот, хорошо заполняет сварочный шов при обратной полярности.

Глубина и ширина сварочного шва также зависит от используемого режима. Чем выше ток, тем происходит увеличение провара. То есть, увеличивается глубина сварного шва. Все дело в погонной энергии на дуге. По сути, это количество тепловой энергии, проходящей через единицу длины сварочного шва. Но увеличивать ток до бесконечности нельзя, даже в независимости от толщины свариваемых металлических заготовок. Потому что тепловая энергия создает давление на расплавленный металл, что вызывает его вытеснение. Конечный результат такой электросварки при повышенном токе – прожог сварочной ванны. Если говорить о влиянии прямой и обратной полярности при сварке инвертором, то большую глубину проплавки может обеспечить режим обратной полярности.

Некоторые особенности сваривания при прямой полярности

Что такое прямая полярность определено. Указаны некоторые качества сварных швов при проведении процесса соединения в режиме прямой полярности. Но остались некоторые тонкие моменты.

  • В сварочную ванну металл от электродов или присадочных материалов переносится большими каплями. Это, во-первых, большой разбрызг металла. Во-вторых, увеличение коэффициента проплавления.
  • При таком режиме электрическая дуга нестабильна.
  • С одной стороны снижение глубины провара, с противоположной снижение внедрения углерода в массу металла заготовки.
  • Правильный нагрев металла.
  • Меньший нагрев стержня электрода или присадочной проволоки, что позволяет сварщику использовать токи с более высоким значением.
  • При некоторых сварочных материалах наблюдается увеличение коэффициента наплавки. К примеру, при использовании плавящихся электродов в инертных и некоторых активных газах. Или при применении присадочных материалов, которые наносятся под флюсами некоторых типов, например, марки ОСЦ-45.
  • Кстати, прямая полярность влияет и на состав материала, оказавшегося в шве между двумя металлическими заготовками. Обычно в металле практически отсутствует углерод, но зато в большом количестве присутствует кремний и марганец.
Читать еще:  Как правильно сварить ферму для навеса

Особенности сварки током обратной полярности

Сваривание тонких заготовок – процесс с повышенной трудностью, потому что постоянно присутствует опасность появления прожогов. Поэтому их соединяют режимом обратной полярности. Но есть и другие методы, чтобы снизить опасность.

  • Снизить потенциал тока, чтобы уменьшить температуру на заготовке.
  • Сварку лучше проводить прерывистым швом. К примеру, сделать небольшой участок в начале, затем переместиться в центр, после начать стыковку с противоположной стороны, далее начать варить промежуточные участки. В общем, схему можно менять. Таким способом можно избежать коробления металла, особенно если длина стыка больше 20 см. Чем больше сваренных отрезков, чем короче каждый участок, тем меньше процент коробления металла.
  • Очень тонкие металлические заготовки сваривают с периодическим прерыванием электрической дуги. То есть, электрод выдергивается из зоны сварки, затем тут же быстро снова поджигается, и процесс продолжается.
  • Если проводится сварка внахлест, то две заготовки должны быть герметично прижиматься друг к другу. Небольшой воздушный зазор приводит к прожогу верхней детали. Для создания плотного прилегания нужно использовать струбцины или любой груз.
  • При стыковочном соединении заготовок лучше минимизировать зазор межу деталями, а идеально, чтобы зазора не было бы вообще.
  • Для сварки очень тонких заготовок с неровными кромками под стык необходимо уложить материал, который бы хорошо забирал на себя тепло процесса. Обычно для этого используют медную пластину. Можно и стальную. В данном случае, чем больше толщина вспомогательного слоя, тем лучше.
  • Можно провести отбортовку кромок свариваемых изделий. Угол отбортовки — 180°.

Специалисты же рекомендуют, перед тем как начать сварку тонких заготовок обратной полярностью, лучше немного потренироваться на дефектном листе металла. Лучше потратите время на тренировку, чем латать дыры от прожога.

Что такое прямая и обратная полярность при сварке

Для монтажа металлоизделий, ремонтных работ чаще применяют сварку постоянным током. Используя выпрямители, инверторы, можно менять полярность при сварке, регулировать зону максимального нагрева дуги. О нюансах прямого и обратного подключения полюсов стоит рассказать подробно: как подключают полюса, в каких случаях минус выводят на электрод, в чем особенность шва при прямой и обратной полярности.

Отличия в подключении

Все, кто пользовался аппаратами для электродуговой сварки, понимает, что речь пойдет о распределении полюсов между держателем и заготовкой. Полярность при сварке бывает двух типов:

  • Прямая, когда электроны движутся к заготовке (минус на электроде). Дуга получается компактной, плотной.
  • Обратная, когда к держателю подключают плюс. Формируется рассеянная область контакта дуги с металлом.

Основное отличие сварки прямой и обратной полярности – локализация точки максимального разогрева. При прямой сильнее нагревается металл, при обратной – расходник. Способ подключения полюсов зависит от толщины и физических свойств металла.

Особенности прямой полярности при сварке

Сначала несколько слов об области применения прямой полярности при сварке. Она обширна, используется:

  • При монтаже стального проката из углеродистых, низколегированных, специальных сталей плавящимися электродами.
  • Когда сварка производится вольфрамовым неплавящимся электродом с использованием наплавочной проволоки. Тугоплавкий стержень нужен при стыковых соединениях тонких деталей, цветных металлов, его используют, работая с текучими сплавами.
  • Для раскроя заготовок сварочным оборудованием.

Преимущества тока стандартного подключения клемм:

  • образуется узкий шовный валик;
  • за счет высокой плотности плазмы заготовка проваривается глубоко;
  • выпускается большой ассортимент наплавочных электродов с различными видами покрытий;
  • поддерживается стабильная дуга.

Недостатки прямого подключения:

  • металл сильно разбрызгивается (плотный поток плазмы с силой ударяет по ванне расплава);
  • велик риск прожога тонких деталей;
  • возникают остаточные напряжения в зоне термического влияния.

Итак, при прямом подключении кабель от плюсовой клеммы присоединяется к заготовке, а от минусового гнезда выводится на держатель электрода.

Особенности обратной полярности при сварке

Сварщики-самоучки иногда непроизвольно меняют полярность тока, если невнимательно обращаются с аппаратом. Варить металл в таких случаях приходится долго, шов получается широкий, расходники быстро сгорают. Причина в том, что точка максимального разогрева дуги фокусируется на кончике электрода. При сварке обратной полярностью скорость расплавления в полтора раза ниже.

Обратную полярность при сварке используют, когда нужно аккуратно проварить металл, без прожогов. Смена полюсов нужна:

  • при работе с тонкими стальными заготовками;
  • цветными металлами;
  • нержавеющими высоколегированными сталями;
  • при флюсовой сварке;
  • для ионизации защитного газа, образующегося над рабочей зоной.

Что важно учитывать:

  • При смене полюсов шовный валик не такой глубокий, металл растекается по поверхности.
  • Толстые заготовки при обратном подключении приходится обваривать со всех сторон для прочности соединения.
  • Электроды нужны специальные, которые выдержат перегрев.
  • Нужно поддерживать короткую дугу, следить, чтобы не было подрезов на деталях.
  • Перемещение дуги ограничено размерами сварного шва.

Несколько советов для новичков:

  • устанавливают высокое напряжение, на низком дуга скачет и прерывается;
  • нельзя использовать электроды, чувствительные к перегреву;
  • температуру разогрева заготовки регулируют напряжением;
  • тонкие края лучше варить прерывистым швом;
  • силу тока, рабочие циклы лучше настраивать вручную экспериментальным путем.

Уточняю, для обратного подключения на держатель выводится плюс, на свариваемые детали – минус.

Особенность сварки на переменном токе в том, что при прохождении синусоиды через ноль дуга потухает, а затем снова разгорается. Человеческий глаз на высокой частоте тока этого не улавливает. Сразу напрашивается вывод: род тока влияет на стабильность дуги. Не случайно для сварки используют переменный ток высокой частоты.

Читать еще:  Как проверить металл

Когда аппарат выдает постоянный ток, увеличиваются возможности сварки, можно менять направление движения потока электронов, влиять на плотность электрической дуги. От рода и полярности тока в конечном итоге зависит прочность образуемых соединений.

Уточняю: полярность меняется только при работе с постоянным током.

У генераторов переменного тока провода можно подключать в любой последовательности, на процесс сварки это не влияет.

При выборе электродов важно учитывать род тока. Покупая расходники, нужно внимательно изучать инструкцию, там всегда даются необходимые указания. Электроды бывают для постоянного или переменного тока и универсальные. Например, УОНИИ – для постоянного. Но удобней всего работать с универсальными стержнями, с ними меньше проблем. Подготовил необходимое количество, прогрел до указанной температуры, и за работу.

Выбор полярности

Первое, на что обращают внимание, тип электрода. Для тугоплавких, необходимых для розжига дуги, чаще нужна обратная полярность. Для работы с наплавочной проволокой выбирают только вольфрамовые стержни. Угольные не стойки к нагреву, становятся хрупкими, постоянно будут крошиться.

Второй важный критерий – толщина металла. Заготовки до 3 мм легко прожечь, лучше подключить к ним минус, чтобы анодное пятно сместилось вверх. Это правило верно для стального проката, легированных элементов, цветных сплавов, алюминия.

Главный закон при выборе полярности тока для сварки – за нагрев отвечает плюсовое гнездо. На аноде всегда выделяется больше тепла, чем на катоде. Разница огромная, при работе с тугоплавкими сталями с температурой плавления в пределах +3000°С доходит до 1000°С. То есть, если на катоде будет +3000°С, анод разогреется до +4000°С. К металлам, у которых от перегрева меняется зернистость, нарушается внутренняя структура, подключают минус.

Полярность актуальная при создании швов, работающих на изгиб, кручение. От глубины диффузного слоя напрямую зависит прочность соединения. Что необходимо помнить:

  • при прямой полярности шов уходит в глубину;
  • при обратной сосредоточен у поверхности, валик образуется высокий и широкий.

Зная основные правила выбора полярности, легче подбирать оптимальные сварочные режимы под различные виды заготовок. Можно добиться необходимой прочности соединения.

Полярность при работе полуавтоматом

Отличительная особенность полуавтоматических аппаратов – подача присадочной проволоки в автоматическом режиме, с фиксированной скоростью. Понятно, что в этом случае шовный валик получается аккуратным, ровненьким, ведь металл проплавляется равномерно. Для генерации тока используют инвертор – компактный преобразователь с электронной начинкой, дополнительными функциями, облегчающими процесс сварки.

Специфика автоматической сварки предусматривает несколько режимов работы оборудования:

  • на открытом воздухе с присадкой, образующей шлаковый слой;
  • с использованием проволоки, содержащей флюсы;
  • в среде защитного газа, покрывающего рабочую зону.

Подключение клемм зависит от вида режима. Прямая подходит для обычной порошковой проволоки. На обратную переходят:

  • применяя защитный газ, ионизированные молекулы отлично пропускают электроны, дуга быстро разгорается;
  • используя флюсовую присадку, тепло концентрируется на кончике наплавки, флюс выгорает полностью, формируется однородный диффузный слой.

Работая с современным сварочным оборудованием, при обратном подключении клемм можно скорректировать стабильность горения дуги.

Зная особенности работы на переменном токе, можно подобрать режим сварки под размер заготовок, тип металла. Постоянный ток дает большие возможности, меняя положение полюсов, сварщик контролирует положение высокотемпературной области дуги. Смещая положение анодного пятна, получают прочные соединения на любых заготовках.

Особенности сварки током прямой полярности: отличия от обратной

Что такое сварка током прямой полярности — это подключение плюсового провода от оборудования к соединяемым деталям, а к минусу идёт провод от держателя, на котором закреплён электрод. При зеркальном отображении получаем на выходе полярность обратного типа. Различные подключения способствуют изменению температуры сварочного кратера.

Прямая полярность

У каждого сварочного аппарата имеются гнёзда, куда подключаются провода от держателя с электродом или зажима для заготовок, называемого на практике массой. К какому полюсу подключается масса на сварочном аппарате к плюсу или минусу — такая полярность получится на выходе. Для получения прямого подключения провод, идущий от массы, подсоединяется к положительной клемме, а провод от электрода — к минусовой.

При сварке род и полярность тока зависят от катодного или анодного пятна, в случае прямого подсоединения именно на деталях будет концентрироваться высокая температура.

Сварка постоянным током при аналогичном подключении отличается характерными нюансами:

  • большой глубиной и малой шириной шва;
  • такое подключение применяется для металлов с толщиной не менее 3 мм;
  • вольфрамовые электроды применяются для соединения изделий из цветного металла;
  • высокая стабильность горения дуги обеспечивает качественный шов;
  • токопроводящие стержни быстро плавятся;
  • большой расход электродов из-за разбрызгивания.

Обратного типа

Аналогичную полярность при сварке применяют в том случае, когда надо свести риск появления брака на деталях к минимуму, а также во время выполнения ответственных заданий, чтобы сварка проводилась с высокой точностью. При такой методике высокая температура концентрируется на проводящем ток стержне, а на соединяемой конструкции уровень тепла намного ниже.

Поэтому обратный тип полярности применяют для качественной сварки тонкого металла, чтобы исключить возможность коробления от излишнего нагревания, а также при соединении стальных деталей различной степени легирования, потому что такие заготовки особо чувствительны к возможному перегреву. Аналогичное подключение применяют для соединения металлов под защитой флюса или инертных газов, например, аргона.

Чтобы избежать ошибок при сварке, надо знать следующие отличия:

  • выбор обратной полярности при сварке постоянным током делает шовное соединение небольшим по глубине, но объёмным по ширине;
  • во время соединения толстых металлов снижается качество шва;
  • нельзя работать электродами, чувствительными к перегреванию;
  • при снижении силы тока образуются скачки дуги, что негативно отражается на прочности и качестве шва;
  • соединяя высоколегированные стали, надо строго выдерживать цикл работы и время остывания соединённых заготовок.
Читать еще:  Как сделать бетономешалку своими руками

В случае подключения от сети переменного тока, сварка металлов с низким содержанием углерода проводится рутиловыми токопроводящими стержнями, у которых отсутствует зависимость от полярности, поэтому применяется любая методика — наиболее удобная для исполнителя.

Критерий выбора

Опытные сварщики самостоятельно решают, куда подсоединять провода к плюсу или минусу во время подключения массы на сварочный аппарат, чтобы концентрировать большую температуру на конструкции или плавящемся прутке с обмазкой. Выбирать полярность иногда приходится несколько раз — это напрямую зависит от сложности конструкции или толщины соединяемого металла, например, при средней или большой толщине выбирают вариант прямой полярности.

Сильный прогрев заготовки позволяет выполнить более глубокий шов, что намного повышает прочность и качество соединения, аналогичная полярность выбирается, когда надо отрезать какой-нибудь элемент от общей конструкции. Обратная полярность выбирается при работе с тонкостенными деталями, при этом детали не перегреваются, но электрод плавится быстрее.

Толщина металла

Специфика сварки толстого металла довольно простая: подключаем массу к плюсу на агрегате, а электрод — к минусу. Наличие высокой температуры на заготовке способствует большему прогреву металла, что усилит глубину проварки, а в результате шов получается более качественный и прочный.

При обработке сваркой тонкостенного металла применяется обратная полярность, т. к. анодное пятно перемещается на электрод и угроза пережога конструкции полностью ликвидируется.

Полярность во многом зависит и от типа металла, из которого состоит соединяемая конструкция или отдельные детали, приготовленные для сварки. Например, для прочного соединения изделий из нержавеющей стали или чугуна применяют обратную полярность, чтобы избежать перегревания заготовок и избавиться от появления тугоплавкого сварного соединения, которое требует особой обработки.

При сварке алюминия используется прямая методика подключения — прочная плёнка, покрывающая цветной металл, при сильном нагревании расплавляется и не препятствует образованию шовного соединения. Опытные сварщики знают, как и какими методами надо варить различные по химическому составу металлы, а начинающие исполнители — сверяются по справочнику или изучают сопроводительную документацию, где подробно описана методика сварки, а также какую полярность надо применить.

Влияние толщины соединяемых деталей на выбор подключения.

Коротко об электродах

Если используют для сварки инвертор, то при подключении прямого или обратного варианта обязательно учитывается тип используемого электрода, т. к. эти изделия имеют индивидуальные параметры, которые зависимы от изменения температуры.

Химический состав обмазки или напыления оказывает особое влияние на качество сварочного процесса, например, при использовании обратной полярности нельзя применять угольный электрод, потому что из-за влияния высокой температуры флюс перегревается и теряет необходимые свойства — изделие будет непригодно для дальнейшего использования.

Надо применять прямой вариант подключения, да и на каждом типе электродов нанесена маркировка, где указан режим использования, а на упаковке имеются аналогичные рекомендации производителя, т. ч. перепутать крайне трудно.

Работа на полуавтомате

Такой вид сварки характерен для производственных процессов, при этом надо правильно установить полярность данного полуавтомата, например, для соединения деталей из нержавеющего металла применяют защитный газ и выбирают обратное подключение, а когда используется порошковая присадочная проволока при сварке изделий из алюминия — прямое.

Как управлять процессом?

Главное для исполнителя — прогреть свариваемые детали до полного расплавления кромок, чтобы сформировался сварочный кратер. Перечислим негативные процессы, которые при этом могут появиться:

  • если установлен ток небольшой силы, то металл заготовок не успевает полностью прогреться, поэтому сварочная ванна двигается за электродом;
  • при излишней величине тока происходит сильное разогревание, дуга начинает проникать внутрь металла и оттеснять расплавленную субстанцию назад.

При нормальном использовании силы тока жидкий металл в кратере сильно не растекается, а внешние края — тонкие и сварщик полностью контролирует процесс.

При сварке деталей с большой толщиной металла надо повышать силу тока, чтобы полностью прогреть деталь, а тонкостенные конструкции нагреваются быстро, поэтому работать надо на малой силе тока. Во время сварочного процесса с использованием электродов с обмазкой или напылением надо учитывать и скорость проводки.

Внешнее состояние шовного соединения.

Превосходство и недостатки методик

Изменение подключения по-разному отражается на работе токопроводящего стержня, например, при обратной методике, наблюдаются такие процессы:

  • на конструкцию поступает больше тепловой энергии, чем на стержень с обмазкой;
  • хороший разогрев обеспечивает качественную и глубокую проплавку;
  • электрод плавится медленно, поэтому частая замена не нужна;
  • металл при сварке практически не разбрызгивается.

Прямая полярность при сварке характерна следующими нюансами:

  • нагревание заготовок минимальное;
  • плавление электрода происходит намного быстрее, поэтому требуется частая смена стержней;
  • жидкий металл сильно разбрызгивается.

Вывод прост — очевидных преимуществ больше у обратной методики, но не только плюсы определяют выбор, т. к. у большинства электродов рекомендации по выбору подключения прописаны производителем на этикетке.

Инверторное или полуавтоматическое сварочное оборудование отличается несложной эксплуатацией, поэтому часто применяются в домашней обстановке, например, на даче или при ремонте в частном домостроении, да и неопытным исполнителям легче соединять металлические конструкции, используя обычное подключение стандартной сети. Для получения соединений высокого качества, надо точно знать, как и когда применять обратную или прямую методику подключения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector